DE10009470A1 - Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils mit geschäumter Oberfläche - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils mit geschäumter Oberfläche

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils mit geschäumter Oberfläche, bei dem ein eine zu beschichtende Oberfläche aufweisendes Trägerteil in ein Formwerkzeug eingelegt wird, bei einer ersten Temperatur eine Schicht eines unverschäumten oder lediglich vorverschäumten, schäumbaren Materials auf die Oberfläche des Trägerteils aufgebracht wird, und das schäumbare Material bei einer oder nacheinander mehreren zweiten Temperatur(en), die höher ist (sind) als die erste Temperatur, mit einem chemischen Treibmittel oder einer Treibmittelmischung aufgeschäumt wird, so daß das schäumbare Material im aufgeschäumten Zustand einen Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Trägerteils und einer Formoberfläche des Formwerkzeugs ausfüllt und sich einerseits mit der Oberfläche des Trägerteils verbindet und andererseits an die Formoberfläche anlegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils mit ge­ schäumter Oberfläche.
Beim Einsatz von Bauteilen mit dekorativer Oberfläche werden zunehmend höhere Ansprüche an Optik und Haptik gestellt, vor allem bei Verkleidungsteilen im Fahr­ zeugbereich. Um die gewünschten Eigenschaften erreichen zu können, werden des­ halb Materialien verwendet, die in einem zusätzlichen Arbeitsgang auf ein festes Träger- bzw. Kernmaterial aufgebracht werden.
Im einfachsten Fall verwendet man sogenannte Softlacksysteme, die in einer Schichtstärke von ca. 40 bis 70 µm auf das Bauteil aufgesprüht werden. Dies führt jedoch nicht in allen Fällen zu einer ausreichenden Haptik, so daß alternativ hierzu Schaumfolien aus z. B. TPO oder PVC Verwendung finden. Diese Folien sind jedoch recht teuer, wobei neben dem reinen Materialwert die Aufbringung der Schaumfolie der Kosten zusätzlich erhöht. Darüber hinaus müssen in den Fällen, in denen keine Verträglichkeit zwischen Träger- und Schaummaterial gegeben ist, aufwendige Vor­ behandlungsmethoden eingesetzt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren zu schaffen, das eine direkt Aufbringung eines optisch und haptisch ansprechenden Materials erlaubt und zu einer in der Härte einstellbaren Beschichtung führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils mit geschäumter Oberfläche erreicht, bei dem ein eine zu beschich­ tende Oberfläche aufweisendes Trägerteil in ein Formwerkzeug eingelegt wird, bei einer ersten Temperatur eine Schicht eines unverschäumten oder lediglich vorver­ schäumten, schäumbaren Materials auf die Oberfläche des Trägerteils aufgebracht wird, und das schäumbare Material bei einer oder nacheinander mehreren zweiten Temperatur(en), die höher ist (sind) als die erste Temperatur, mit einem chemischen Treibmittel oder einer Treibmittelmischung aufgeschäumt wird, so daß das schäum­ bare Material im aufgeschäumten Zustand einen Zwischenraum zwischen der Ober­ fläche des Trägerteils und einer Formoberfläche des Formwerkzeugs ausfüllt und sich einerseits mit der Oberfläche des Trägerteils verbindet und andererseits an die Formoberfläche anlegt.
Es kann vorgesehen sein, daß das Trägerteil in demselben Formwerkzeug hergestellt wird wie das Verbundbauteil, insbesondere durch Spritzen, Extrudieren oder Blasex­ trudieren.
Das Trägerteil kann härter sein als das aufgeschäumte Material und insbesondere aus mikrozellularem Schaum bestehen. Alternativ kann das Trägerteil aus einem weiche­ ren Schaumwerkstoff bestehen.
In Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, daß das schäumbare Material bei oder nach dem Aufbringen auf die Oberfläche des Trägerteils bei der ersten Temperatur mit einem physikalischen Treibmittel aufgeschäumt wird und anschlie­ ßend bei der (den) zweiten Temperatur(en) mit einem chemischen Treibmittel oder einer Treibmittelmischung weiter aufgeschäumt wird.
Die erste Temperatur kann in einem Bereich von etwa 80°C bis etwa 120°C liegen, während die zweite Temperatur in einem Bereich von etwa 120°C bis etwa 250°C liegen kann.
Es kann vorgesehen sein, daß anstelle oder zusätzlich zu dem chemischen Treibmit­ tel bzw. der Treibmittelmischung Mikrospheres verwendet werden.
Es kann ein flächiges oder dreidimensional geformtes Verbundbauteil hergestellt werden.
Das zu schäumende Material kann im Spritz-, Extrusions- oder Blasextrusionsverfah­ ren auf das Trägerteil aufgebracht werden.
In Ausgestaltung des Verfahrens kann mit einer geeigneten Formoberfläche des Formwerkzeugs eine Abformnabung auf dem aufgeschäumten Material erzeugt wer­ den.
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, daß ein Material für das zunächst ungeformte Trägerteil in das Formwerkzeug eingebracht wird, auf die­ ses Material das schäumbare Material aufgebracht wird und anschließend (a) das schäumbare Material aufgeschäumt und (b) das Trägerteil ausgeformt wird oder um­ gekehrt (b, a).
Eine Ausführungsform des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß ein Dekorma­ terial auf das noch unverschäumte, schäumbare Material aufgebracht und anschlie­ ßend das schäumbare Material aufgeschäumt wird.
Zum Aufschäumen des schäumbaren Materials kann die Kavität des Formwerkzeugs vergrößert werden.
Es kann vorgesehen sein, daß die für das Aufschäumen des schäumbaren Materials erforderliche Wärme zumindest teilweise durch den Wärmeinhalt des Formwerk­ zeugs eingebracht wird.

Claims (15)

1. Verfahren zum Herstellen eines Verbundbauteils mit geschäumter Oberfläche, bei dem
  • - ein eine zu beschichtende Oberfläche aufweisendes Trägerteil in ein Formwerk­ zeug eingelegt wird,
  • - bei einer ersten Temperatur eine Schicht eines unverschäumten oder lediglich vorverschäumten, schäumbaren Materials auf die Oberfläche des Trägerteils auf­ gebracht wird, und
  • - das schäumbare Material bei einer oder nacheinander mehreren zweiten Tempe­ ratur(en), die höher ist (sind) als die erste Temperatur, mit einem chemischen Treibmittel oder einer Treibmittelmischung aufgeschäumt wird, so daß das
  • - schäumbare Material im aufgeschäumten Zustand einen Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Trägerteils und einer Formoberfläche des Formwerkzeugs ausfüllt und sich einerseits mit der Oberfläche des Trägerteils verbindet und an­ dererseits an die Formoberfläche anlegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil in dem­ selben Formwerkzeug hergestellt wird wie das Verbundbauteil, insbesondere durch Spritzen, Extrudieren oder Blasextrudieren.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil härter ist als das aufgeschäumte Material und insbesondere aus einem mikrozel­ lularen Schaum besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil aus einem Schaumwerkstoff besteht, der weicher ist als das aufgeschäumte Mate­ rial.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schäumbare Material bei oder nach dem Aufbringen auf die Oberfläche des Trägerteils bei der ersten Temperatur mit einem physikalischen Treibmittel aufgeschäumt wird und anschließend bei der (den) zweiten Temperatur(en) mit einem chemischen Treibmittel oder einer Treibmittelmischung weiter aufge­ schäumt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Temperatur in einem Bereich von etwa 80°C bis etwa 120°C liegt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite(n) Temperatur(en) in einem Bereich von etwa 120°C bis etwa 250° liegt (liegen).
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle oder zusätzlich zu dem chemischen Treibmittel bzw. der Treibmit­ telmischung Mikrospheres verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein flächiges oder dreidimensional geformtes Verbundbauteil hergestellt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schäumbare Material im Spritz-, Extrusions- oder Blasextrusionsverfah­ ren auf das Trägerteil aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer geeigneten Formoberfläche des Formwerkzeugs eine Abformna­ bung auf dem aufgeschäumten Material erzeugt wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Material für das zunächst ungeformte Trägerteil in das Formwerkzeug eingebracht wird, auf dieses Material das schäumbare Material aufgebracht wird und anschließend (a) das schäumbare Material aufgeschäumt und (b) das Trä­ gerteil ausgeformt wird oder umgekehrt (b, a).
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekormaterial auf das noch unverschäumte, schäumbare Material aufge­ bracht und anschließend das schäumbare Material aufgeschäumt wird.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufschäumen des schäumbaren Materials die Kavität des Formwerk­ zeug vergrößert wird.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Aufschäumen des schäumbaren Materials erforderliche Wärme zumindest teilweise durch den Wärmeinhalt des Formwerkzeugs eingebracht wird.
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